新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)過關(guān)練2勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律含解析

PAGEPAGE8勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律考試要求1.熟練運(yùn)用速度－時間關(guān)系式，位移－時間關(guān)系式，速度－位移關(guān)系式解決實際問題。2.會用打點計時器探究勻變速直線運(yùn)動的特點，能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運(yùn)動。3.體會科學(xué)思維中的抽象方法和物理問題研究中的極限方法。[題組沖關(guān)]題組一勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系1．一質(zhì)點做直線運(yùn)動的v-t圖像如圖所示，已知t＝0時質(zhì)點的速度方向向右，則質(zhì)點在t＝4s時的速度()A．方向向左，大小為0.5mB．方向向左，大小為1.0mC．方向向右，大小為0.5mD．方向向右，大小為1.0m[答案]B2．汽車以10m/s的速度在水平路面上勻速前進(jìn)，緊急制動后做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為2m/s2，A．22m/s B．2m/sC．－2m/s D．0m/sD由v＝v0＋at可得t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－10,－2)s＝5s汽車5s停止運(yùn)動，所以6s時汽車速度為0，選D。3．甲、乙兩物體在同一水平面上做直線運(yùn)動的v-t圖像如圖所示，兩條圖線相互平行，下列說法正確的是()A．兩物體初速度相同、加速度相同B．兩物體初速度不同、加速度相同C．兩物體初速度相同、加速度不同D．兩物體初速度不同、加速度不同B兩條圖線相互平行，斜率相同，則加速度相同，兩圖線的縱截距不同，兩物體的初速度不同，A、C、D錯誤，B正確。題組二勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系4．如圖所示，一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運(yùn)動，快艇的初速度是6m/s。求這艘快艇在8s末的速度大小和8s[解析]選取初速度方向為正方向，因此快艇做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律：vt＝v0＋at，x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，代入數(shù)據(jù)，可得：快艇在8s末的速度為：vt＝v0＋at＝(6＋2×8)m/s＝22m/s快艇在8s內(nèi)發(fā)生的位移為：x＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝(6×8＋eq\f(1,2)×2×82)m＝112m。即這艘快艇在8s末的速度為22m/s，8s內(nèi)經(jīng)過的位移是112[答案]22m/s5．C919客機(jī)從上海飛到山東東營勝利機(jī)場，完成首次中遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)場飛行。假設(shè)C919客機(jī)試飛時做勻加速直線運(yùn)動，初速度大小為v0＝30m/s，加速度大小為a＝5m/s2，(1)飛機(jī)在3s內(nèi)的位移大?。?2)飛機(jī)在第3s內(nèi)的位移大小。[解析](1)用位移公式求解，3s內(nèi)飛機(jī)的位移x3＝v0t3＋eq\f(1,2)ateq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3))＝30×3m＋eq\f(1,2)×5×32m＝112.5m。(2)同理2s內(nèi)飛機(jī)的位移x2＝v0t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))＝30×2m＋eq\f(1,2)×5×22m＝70m因此，第3s內(nèi)的位移x＝x3－x2＝112.5m－70m＝[答案](1)112.5m(2)6．某物體做直線運(yùn)動的x-t圖像如圖所示，關(guān)于該物體運(yùn)動性質(zhì)的下列說法正確的是()A．勻速直線運(yùn)動B．勻加速直線運(yùn)動C．勻減速直線運(yùn)動D．變加速直線運(yùn)動[答案]A題組三勻變速直線運(yùn)動速度與位移的關(guān)系7．如圖所示，一輛正以8m/s的速度沿直線行駛的汽車，突然以1m/s2的加速度加速行駛，則汽車行駛了A．8m/s B．12m/sC．10m/s D．14m/sC由公式v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝2ax可得v＝10m/s，所以選C。8．某飛機(jī)在跑道上以5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，起飛時的速度為100m/s。求：(1)飛機(jī)在跑道上滑行的時間；(2)飛機(jī)在跑道上滑行的距離。[解析](1)由v＝v0＋at可得t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(100－0,5)s＝20s。(2)由v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝2ax可得x＝eq\f(v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2a)＝eq\f(1002－0,2×5)m＝1000m。[答案](1)20s(2)1000題組四實驗：探究勻變速直線運(yùn)動的特點9．在研究勻變速直線運(yùn)動的實驗中，某同學(xué)操作以下實驗步驟。A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接通電源B．將打點計時器固定在平板上，并接好電路C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D．取下紙帶E．將平板一端墊高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔(1)所列步驟中有錯誤的是：_______________________________________。(2)遺漏的步驟(遺漏步驟可編上序號G、H、…)：_______________________________________________________________。(3)將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：_______________________________________________________________。[解析](1)步驟A中應(yīng)先通電，再放紙帶，順序不能顛倒；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。(2)遺漏的步驟G：換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。(3)步驟完善后，合理的實驗步驟順序為：BFECADG。[答案](1)A中應(yīng)先通電，再放紙帶；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源(2)G：換上新紙帶，重復(fù)實驗三次(3)BFECADG10．用打點計時器可以研究物體運(yùn)動的規(guī)律，實驗時打點計時器必須使用______(選填“直流電”或“交流電”)才能正常工作。用打點計時器在紙帶上記錄物體運(yùn)動情況，如圖所示。已知打點計時器每隔T＝0.02s打一個點，對紙帶進(jìn)行測量，得到第0點到第5點的距離x＝0.100m，對應(yīng)的運(yùn)動時間t＝______s，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝______m/s。[解析]打點計時器是使用交流電源的儀器，它每隔0.02秒打一次點，那么從第0點到第5點的時間為t＝0.1s，物體在這段時間內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.100,0.1)m/s＝1m/s。[答案]交流電0.1111．在利用打點計時器研究小車做勻變速直線運(yùn)動特點的實驗中，某同學(xué)得到一條點跡清晰的紙帶，選取便于測量的部分進(jìn)行研究，把計時起點標(biāo)為0，往后再每隔4個點標(biāo)定一個計數(shù)點，分別標(biāo)以1、2、3、4、5、6、7，如圖所示。(1)已知相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為T，1、2兩點之間的距離為x2，2、3兩點之間的距離為x3，則打下計數(shù)點2時小車的瞬時速度為_______________________________________________________________。(2)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算出小車的速度并記入下表。請在給定的坐標(biāo)紙上，根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出小車運(yùn)動的v-t圖像；由圖像可求得小車加速度的大小a＝______m/s。計數(shù)點123456時間t/s0.10.20.30.40.50.6速度v/(m·s－1)0.811.001.201.391.601.80[解析](1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻計數(shù)點2的瞬時速度等于1、3兩點間的平均速度，則v2＝eq\f(x2＋x3,2T)。(2)加速度大小a＝2.00m/s2[答案](1)eq\f(x2＋x3,2T)(2)圖見解析2.00[核心精要]一、對v-t圖像的理解1．物理意義：反映了做直線運(yùn)動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律。2．斜率的意義：圖線上某點切線斜率的大小表示物體在該點加速度的大小，斜率正負(fù)表示物體加速度的方向。3．“面積”的意義(1)圖線與時間軸圍成的面積表示相應(yīng)時間內(nèi)的位移的大小。(2)若面積在時間軸的上方，表示位移方向為正；若此面積在時間軸的下方，表示位移方向為負(fù)。學(xué)習(xí)心得：二、對x-t圖像的理解1．物理意義：反映了物體做直線運(yùn)動的位移隨時間變化的規(guī)律。2．圖線斜率的意義(1)圖線上某點切線的斜率的大小表示物體速度的大小。(2)切線斜率的正負(fù)表示物體速度的方向。3．兩種特殊的x-t圖像(1)勻速直線運(yùn)動的x-t圖像是一條傾斜的直線。(2)若x-t圖像是一條平行于時間軸的直線，則表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。學(xué)習(xí)心得：三、運(yùn)用公式解決實際問題的基本思路1．首先規(guī)定正方向，一般以v0方向為正方向，加速時a取正，減速時a取負(fù)。2．初速度v0，末速度v，時間t，加速度a，位移x這五個物理量，必須同時知道三個物理量，才能求出其他兩個物理量。學(xué)習(xí)心得：四、勻變速直線運(yùn)動的研究中必會處理的兩個問題1．求某點的瞬時速度：v＝veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)。學(xué)習(xí)心得：2．逐差法求加速度：(1)如果紙帶上給出的是4段相鄰且相同時間間隔T內(nèi)的位移x1，x2，x3，x4，則紙帶的加速度：a＝eq\f(（x3＋x4）－（x1＋x2）,4T2)。(2)如果紙帶上給出的是6段相鄰且相同時間間隔T內(nèi)的位移x1，x2，x3，x4，x5，x6，則紙帶的加速度：a＝eq\f(（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3）,9T2)。學(xué)習(xí)心得：